用于机动车辆的阀组件及机动车辆的制作方法

本公开涉及一种用于机动车辆的阀组件(比如，泄压阀)及其使用方法。阀组件包括构造成打开和关闭阀的形状记忆合金线。

背景技术：

许多车辆包括泄压阀(有时称为“抽气机”)，其构造成减轻车辆中积聚的压力。例如，当快速关闭门或打开车窗时可能会导致压力积聚。在前一个示例中，由快速关闭的门产生的压力会使得难以关闭门，或者难以完全关闭门。在后一个示例中，压力积聚会导致有时称为“风颤动”的现象，这可能会导致乘客不适。由于车内只有一个窗口打开，试图通过敞开的窗户进入的空气产生低频压力脉动，这被认为是“颤动”感觉。泄压阀是通常位于车辆后部的通风口，其提供通过车辆的空气流动路径并减轻压力积聚。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于机动车辆的阀组件，以至少实现主动地打开和关闭阀以缓解压力积聚在车辆内部的效果，提高乘客舒适性。

根据本实用新型的一个方面，提供一种用于机动车辆的阀组件，包括：翼板，翼板可在打开位置和关闭位置之间移动；第一形状记忆合金线，第一形状记忆合金线构造成回弹到第一回弹形状以将翼板推动至打开位置；以及第二形状记忆合金线，第二形状记忆合金线构造成回弹至第二回弹形状以将翼板推动至关闭位置。

根据本实用新型的一个实施例，阀组件进一步包括：控制器，控制器配置成选择性地命令第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线中的一个以移动至第一回弹形状和第二回弹形状中的相应的一个。

根据本实用新型的一个实施例，第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线提供第一组翼板移动线，且其中，阀组件包括多组翼板移动线。

根据本实用新型的一个实施例，翼板包括铰接端和自由端，且其中，第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线从铰接端伸到自由端。

根据本实用新型的一个实施例，翼板在铰接端和自由端之间包括第一侧和第二侧，且其中，第一组翼板移动线邻近第一侧定位，且第二组翼板移动线邻近第二侧定位。

根据本实用新型的一个实施例，第三组翼板移动线位于第一侧和第二侧之间。

根据本实用新型的一个实施例，翼板为多个翼板中的一个，且其中，翼板中的每个包括至少一组翼板移动线。

根据本实用新型的一个实施例，第一形状记忆合金线中的每个和第二形状记忆合金线中的每个构造成在施加热量时回弹至相应的第一回弹形状和第二回弹形状。

根据本实用新型的一个实施例，阀组件进一步包括电流源，且其中，控制器配置成选择性地命令电流源将电流引导至第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线中的一个。

根据本实用新型的一个实施例，第一形状记忆合金线串联地电耦接至电流源，且其中，第二形状记忆合金线串联地电耦接至电流源。

根据本实用新型的一个实施例，翼板用第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线包覆成型。

根据本实用新型的另一方面，提供一种机动车辆，包括：阀，阀包括可在打开位置和关闭位置之间移动的翼板，阀进一步包括第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线，第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线构造成回弹至不同的回弹形状以将翼板分别推动至打开位置和关闭位置。

根据本实用新型的一个实施例，机动车辆进一步包括：控制器，控制器配置成选择性地命令第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线中的一个以移动至第一回弹形状和第二回弹形状中的相应的一个。

根据本实用新型的一个实施例，第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线构造成在施加热量时回弹至相应的第一回弹形状和第二回弹形状。

根据本实用新型的一个实施例，机动车辆进一步包含电流源，且其中，控制器配置成选择性地命令电流源将电流引导至第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线中的一个。

根据本实用新型的一个实施例，阀为泄压阀，泄压阀构造成当翼板处于打开位置时释放车辆内积聚的压力。

根据本实用新型的另一方面，提供一种方法，包括：通过激活第一形状记忆合金线打开阀；以及通过激活第二形状记忆合金线关闭阀。

根据本实用新型的一个实施例，第一形状记忆合金线构造成回弹至第一回弹形状以打开阀，且第二形状记忆合金线构造成回弹至第二回弹形状以关闭阀。

根据本实用新型的一个实施例，打开阀的步骤包括向第一形状记忆合金线施加热量，且其中，关闭阀的步骤包括向第二形状记忆合金线施加热量。

根据本实用新型的一个实施例，通过选择性地将电流引导通过第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线而选择性地将热量施加至第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线。

根据本公开的示例性方面的一种用于机动车辆的阀组件尤其包括翼板、第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线，翼板可在打开位置和关闭位置之间移动，第一形状记忆合金线构造成回弹至第一回弹形状以将翼板推动至打开位置，第二形状记忆合金线构造成回弹至第二回弹形状以将翼板推动至关闭位置。

在前述阀组件的进一步非限制性实施例中，阀组件包括控制器，控制器配置成选择性地命令第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线中的一个以移动至第一回弹形状和第二回弹形状中相应的一个。

在前述阀组件的任一个进一步非限制性实施例中，第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线提供第一组翼板移动线，且其中，阀组件包括多组翼板移动线。

在前述阀组件的任一个进一步非限制性实施例中，翼板包括铰接端和自由端，且其中，第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线从铰接端基本伸出到自由端。

在前述阀组件的任一个进一步非限制性实施例中，翼板包括在铰接端和自由端之间的第一侧和第二侧，且其中，第一组翼板移动线位于第一侧附近，第二组翼板移动线位于第二侧附近。

在前述阀组件的任一个进一步非限制性实施例中，第三组翼板移动线基本位于第一侧和第二侧之间。

在前述阀组件的任一个进一步非限制性实施例中，翼板为多个翼板中的一个，翼板中的每个包括至少一组翼板移动线。

在前述阀组件的任一个进一步非限制性实施例中，第一形状记忆合金线中的每个和第二形状记忆合金线中的每个构造成在施加热量时回弹至相应的第一回弹形状和第二回弹形状。

在前述阀组件的任一个进一步非限制性实施例中，阀组件进一步包括电流源。此外，控制器配置成选择性地命令电流源以将电流引导至第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线中的一个。

在前述阀组件的任一个进一步非限制性实施例中，第一形状记忆合金线串联地电耦接至电流源，且其中，第二形状记忆合金线串联地电耦接至电流源。

在前述阀组件的任一个进一步非限制性实施例中，翼板用第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线包覆成型。

根据本公开的另一个示例性方面的一种机动车辆尤其包括阀，阀包括可在打开位置和关闭位置之间移动的翼板。阀进一步包括第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线，第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线构造成回弹至不同的回弹形状以将翼板分别推动至打开位置和关闭位置。

在前述机动车辆的进一步非限制性实施例中，机动车辆包括控制器，控制器配置成选择性地命令第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线中的一个以移动至第一回弹形状和第二回弹形状中相应的一个。

在前述机动车辆的任一个进一步非限制性实施例中，第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线构造成在施加热量时回弹至相应的第一回弹形状和第二回弹形状。

在前述机动车辆的任一个进一步非限制性实施例中，机动车辆包括电流源。此外，控制器配置成选择性地命令电流源以将电流引导至第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线中的一个。

在前述机动车辆中任一个进一步非限制性实施例中，阀为泄压阀，泄压阀构造成当翼板处于打开位置时释放车辆内积聚的压力。

根据本公开的又一个示例性方面的一种方法尤其包括通过激活第一形状记忆合金线打开阀以及通过激活第二形状记忆合金线关闭阀。

在前述方法的进一步非限制性实施例中，第一形状记忆合金线构造成回弹至第一回弹形状以打开阀，且第二形状记忆合金线构造成回弹至第二回弹形状以关闭阀。

在前述方法的任一个进一步非限制性实施例中，打开阀的步骤包括将热量施加至第一形状记忆合金线，且关闭阀的步骤包括将热量施加至第二形状记忆合金线。

在前述方法的任一个进一步非限制性实施例中，通过选择性地将电流引导通过第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线来选择性地将热量施加至第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的用于机动车辆的阀组件能够主动地打开和关闭阀以缓解压力积聚在车辆内部的效果，提高乘客舒适性。

附图说明

图1是具有示例性阀组件的机动车辆的后立体图。

图2是示例性阀组件的详细视图。

图3示出了关闭位置中的示例性阀组件。

图4示出了包括切口的示例性翼板。

图5示意性示出了一组形状记忆合金线，其成型为使得线具有不同的回弹形状。

图6示出了处于打开位置的图3的阀组件。

图7A从顶部视角示出了第二示例性阀组件，其中两个翼板处于打开位置。

图7B从底部视角示出了第二示例性阀组件，其中两个翼板处于打开位置。

具体实施方式

本公开涉及一种用于机动车辆的阀组件，比如泄压阀(有时称为“抽气机”)及其使用方法。阀组件包括可在打开位置和关闭位置之间移动的翼板。阀组件进一步包括一对形状记忆合金(SMA)线，其构造成在打开位置和关闭位置之间移动翼板。具体来说，阀包括第一形状记忆合金线和第二形状记忆合金线，第一形状记忆合金线构造成回弹(rebound)到第一回弹形状以将翼板推动至打开位置，第二形状记忆合金线构造成回弹至第二回弹形状以将翼板推动至关闭位置。形状记忆合金线主动地打开和关闭阀以缓解压力积聚在车辆内部的效果。因此，阀组件提高了乘客舒适性。此外，所公开的阀组件制造相对简单且提供可靠的阀组件。

图1示出了机动车辆10，在该示例中为SUV。车辆10包括多个窗12。在图1中，前乘客侧窗12为打开的，使得空气A1可进入车辆。在该示例中，无其他窗打开。车辆10进一步包括至少一个阀组件，阀组件构造成使空气A2离开车辆10的乘客舱。

在该示例中，阀组件为泄压阀，且车辆10包括两个靠近车辆的后仪表板16的泄压阀14(图2)。应了解，车辆10可包括一个或多个泄压阀14。具体来说，在该示例中，泄压阀14由尾灯18覆盖。虽然泄压阀14位于尾灯18附近，但泄压阀14可位于其他位置，比如靠近车辆10的后牌照底座或后保险杠。

泄压阀14构造成使空气A2离开车辆的乘客舱，这缓解或消除了压力积聚在车辆10内的效果。例如，在无泄压阀14的情况下，空气A1可能产生“风颤动”效果，使乘客感到不舒适。压力积聚的另一个示例在乘客突然关闭车门时出现，比如关闭举升门时。在无泄压阀14的情况下，若过快地关闭举升门，则由于压力积聚可能根本无法关闭。

图2示出了位于构造成接收尾灯18的腔20中的示例性泄压阀14。在图2中，尾灯18从车辆10的后仪表板16上拆下，为了易于说明泄压阀14。在该示例中，泄压阀14包括三个翼板22，翼板22构造成将空气A2从乘客舱引导至外部环境。虽然示出的泄压阀14包括三个翼板，但应了解，本公开延伸至具有至少一个翼板的泄压阀14。

翼板22可在打开位置和关闭位置之间移动，其中在打开位置，其允许空气A2离开乘客舱，并且在关闭位置，其防止空气A2离开乘客舱。如下详细所述，翼板22通过形状记忆合金(SMA)线主动地在打开位置和关闭位置之间移动。

图3示出了根据本公开的阀组件。具体来说，图3示出了包括翼板22的泄压阀14。翼板22可在打开位置与关闭位置之间移动。在图3中，翼板22相对于阀组件的壳体24处于关闭位置。在该示例中，翼板22和壳体24可为矩形，并具有开口56(图5)，开口56选择性地由翼板22覆盖。翼板22和壳体24一起形成流量调节器或阀。

翼板22包括铰接端26，翼板22的剩余部分相对于壳体24围绕铰接端26枢转。在与铰接端26相对处，翼板22包括位于第一侧30与第二侧32之间的自由端28。翼板22例如可由聚氨酯或聚合物材料制成，且构造成当在关闭位置时抵靠壳体24密封。本公开不限于任何特定材料类型的翼板22。

在一个示例中，壳体24包括凸缘33，凸缘33从其靠近翼板22的铰接端26的一侧向上伸出，且翼板22的铰接端26使用已知附接技术附接至凸缘33。参考图4，如图4所示，翼板22的铰接端26可包括切口35，切口35构造成增加翼板22的易弯曲性。在该示例中，切口35为V形凹口，其在第一侧30和第二侧32之间沿翼板22的整个尺寸延伸。

翼板22包括多个SMA线，SMA线构造成回弹至不同的回弹形状以将翼板推动至打开位置和关闭位置。SMA线可变形并构造成在施加热量时返回或“回弹”至其原始形状或其“回弹形状”。在本公开中，热量通过将电流引导至SMA线来施加至SMA线。

参考图3，翼板22包括三组翼板移动线，在本公开中为SMA线组34、36、38。SMA线组34、36、38中的每组包括两个SMA线。具体来说，每组SMA线34、36、38包括第一形状记忆合金线40A、40B、40C和第二形状记忆合金线42A、42B、42C，其中第一形状记忆合金线40A、40B、40C构造成回弹到第一回弹形状以将翼板22推动至打开位置(图6)，第二形状记忆合金线42A、42B、42C构造成回弹至第二回弹形状以将翼板22推动至关闭位置(图3)。

SMA线40A至40C、42A至42C可由任何已知的SMA材料提供，比如铜-铝-镍和镍-钛(NiTi)合金。本公开延伸至其他SMA材料，包括但不限于由锌、铜、金和铁合金化而成的材料。

第一SMA线40A至40C和第二SMA线42A至42C大致从翼板22的铰接端26伸出至自由端28。此外，第一SMA线40A至40C和第二SMA线42A至42C连接至凸缘33，且在一个示例中，第一SMA线40A至40C和第二SMA线42A至42C伸出通过凸缘33以便于电连接，比如如下所述。

在该示例中，翼板22包括三组SMA线。第一组34和第三组38分别邻近翼板22的第一侧30和第二侧32定位。翼板22还包括另一组SMA线36，其基本位于翼板22的第一侧30和第二侧32之间。然而，应了解，本公开延伸至包括一组或多组SMA线的翼板22，这取决于在打开位置和关闭位置之间移动特定翼板所需的力而定。

在该示例中，翼板22用SMA线40A至40C、42A至42C包覆成型。包覆成型是使用模制工艺在已存工件或零件(比如，SMA线)上方添加材料(比如形成翼板的材料)的工艺。得到集成部件，其包括原始工件和经由包覆成型工艺添加的附加材料。在包覆成型之前，形成SMA线40A至40C、42A至42C使得其回弹形状可在打开位置和关闭位置之间推动翼板22。

在一个示例中，通过在不同位置处模制SMA线40A至40C、42A至42C使SMA线40A至40C、42A至42C设有其相应的回弹形状。参考图5，其示出了与第一组34相关联的SMA线40A、42A，第一SMA线40A硬化成型在直线位置中。第二SMA线42A硬化成型有与SMA线40A平行的直线部分44和弯曲部分46，弯曲部分46相对于SMA线42A和直线部分44以角度X倾斜。在该示例中，线40A、42A通过将SMA线加热至约300°F(约149℃)的温度、在该温度下将线40A、42A加工成图4所示的位置并随后使线40A、42A冷却来硬化成型。线40A、42A可通过模制或使用一些其他制造技术加工成所示位置。

图5示出了在其相应回弹形状中的线40A、42A。第一SMA线40A的回弹形状构造成将翼板22推动至打开位置(图6)。第二SMA线42A的回弹形状构造成将翼板22推动至关闭位置(图3)。应了解，虽然图5中仅示出了第一组SMA线34，但可同样地设置剩余组36、38。

SMA线40A至40C、42A至42C构造成在施加热量时返回至其回弹形状。在本公开中，热量通过将电流引导通过SMA线40A至40C、42A至42C而选择性地施加至SMA线40A至40C、42A至42C。

再次参考图3，阀组件包括控制器48，控制器48配置成选择性地命令第一SMA线40A至40C和第二SMA线42A至42C以移动至其相应的第一回弹形状和第二回弹形状。控制器48在图3中示意性地示出。应理解，控制器48可以是整个车辆控制模块(例如车辆系统控制器(VSC))的一部分，或者可替代地是与VSC分离的独立控制器。此外，控制器48可用可执行指令编程用于与车辆10的各种部件相连接并操作。另外，控制器48包括用于执行车辆系统的各种控制策略和模式的处理单元和非瞬时性存储器。

在本公开中，控制器48配置成选择性地命令电流源50将电流引导至第一形状记忆合金线40A至40C和第二形状记忆合金线42A-42C中的一个。图3中也示意性示出了电流源50，且其为响应于来自控制器48的指令传输电流的电子电路。虽然单独示出了控制器48和电流源50，但在一些示例中控制器48可包括电流源50。

电流源50通过第一电连接器52电耦接至第一SMA线40A至40C并通过第二电连接器54电耦接至第二SMA线42A至42C。在一个示例中，第一SMA线40A至40C串联地电耦接至电流源50。在另一个示例中，第一SMA线40A至40C并联地电耦接至电流源50。同样，第二SMA线42A至42C可串联或并联地电耦接至电流源50。

参考图3中的配置，为了关闭翼板22，控制器48命令电流源50将电流经由第二电连接器54引导至第二SMA线42A至42C。这样做加热第二SMA线42A至42C并且将第二SMA线42A至42C推动至其相应的回弹形状，这对应于处于图3的关闭位置的翼板22。当处于关闭位置时，第一SMA线40A至40C相对于其相应的回弹形状变形。因此，为了打开翼板22，控制器48命令电流源50将电流经由第一电连接器52引导至第一SMA线40A至40C并停止将电流引导至第二SMA线42A至42C。这样做加热第一SMA线40A至40C并将其推动至打开位置，如图6所示。当处于打开位置时，翼板22使空气A2流动通过泄压阀14的壳体24中的开口56并流出车辆10的乘客舱。

当发生事件时，控制器48可命令翼板22至打开位置，其中事件已知对应于车辆10的乘客舱内的压力积聚。这些情况包括仅车辆的一个窗开始向下滚动或门关闭。在前面的示例中，例如，翼板22可在窗开始滚下时受到命令至打开位置，并且可在所有窗向上滚回后受到命令至关闭位置。在后一个示例中，翼板22可在车门打开时受到命令至打开位置，并可在所有门关闭后受到命令至关闭位置。

虽然关于图3至图6的说明是相对于单个翼板22进行的，但应了解，例如，泄压阀14的每个翼板22可如图所示设置并相对于图3至图6进行说明。也就是说，若泄压阀14包括多个翼板，则每个翼板可包括一组或多组构造成打开和关闭每个相应翼板的SMA线。

图7A和图7B示出了第二示例性泄压阀114。除了在下文中另有描述外，卸压阀114类似于卸压阀14，并且类似的部件具有附加“1”的类似附图标记。

如上所述，前述泄压阀14可具有其他翼板22。一个示例性翼板配置如图7A和图7B所示。参考这些附图，泄压阀114包括三排翼板122，每排都具有两个翼板，总共六个翼板。翼板122构造成打开和关闭以覆盖形成于壳体124中的开口156。在该示例中，多个叶片158设在开口156中用于引导气流。

最上排的翼板122所示处于打开位置，且最下排的翼板所示处于关闭位置。同翼板22一样，翼板122可通过SMA线在打开位置和关闭位置之间移动。结合参考图7A和图7B，翼板122在其顶面上包括第一SMA线140A、140B并在其底面上包括第二SMA线142A、142B。如上所述，第一SMA线140A、140B和第二SMA线142A、142B电耦接至控制器和电流源并以与上述SMA线基本相同的方式起作用。

此外，第一SMA线140A、140B和第二SMA线142A、142B设置成使其相对于每个翼板122基本限定U形。特别地，参考第一SMA线140A，每个SMA线具有设在每个翼板122的自由端128附近的弯曲部160。这样的配置可在翼板122的自由端128处提供额外的提升。虽然本公开已示出并说明了两种SMA线构型，但应了解，本公开延伸至其他SMA线构型。

应理解，诸如“大约”、“大致”和“大体”的术语不旨在成为无边界术语，而是应被解释为与本领域技术人员将解释这些术语的方式一致。此外，诸如“顶部”和“底部”的方向术语仅用于解释的目的，并且不应被解释为限制。

虽然不同示例具有图示中示出的特定组件，但是本实用新型的实施例不限于这些特定组合。可以使用来自其中一个示例的一些部件或特征与来自另一示例的特征或部件的组合。

本领域的普通技术人员将理解，上述实施例是示例性的而非限制性的。也就是说，本实用新型的修改在权利要求的范围内。因此，应研究以下权利要求以确定其真实范围和内容。